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        錨網(wǎng)噴巷道正臺(tái)階施工工藝研究及應(yīng)用

        2021-12-30 13:41:14汪祥和
        科技信息·學(xué)術(shù)版 2021年5期
        關(guān)鍵詞:炮眼巷道分層

        汪祥和

        摘要:本文介紹井工開(kāi)采煤礦中巖巷掘進(jìn)施工方法,將巷道分成兩個(gè)或多個(gè)工作面,上一個(gè)工作面超前下一個(gè)工作面一定距離的施工方法。提高掘進(jìn)速度,正臺(tái)階施工法上、下分層同時(shí)作業(yè),各分層間始終保持相對(duì)固定的距離。

        關(guān)鍵詞:錨網(wǎng)噴;巷道;正臺(tái)階;分層;炮眼

        一、正臺(tái)階施工工藝簡(jiǎn)介

        正臺(tái)階施工是將巷道分成兩個(gè)或多個(gè)工作面,上一個(gè)工作面超前下一個(gè)工作面一定距離的施工方法。在大斷面硐室施工中,常采用分層施工,先掘進(jìn)硐室(巷道)上分層,然后掘進(jìn)下分層。本文討論的正臺(tái)階法施工與分層施工不同。為了平行作業(yè),提高掘進(jìn)速度,正臺(tái)階施工法上、下分層同時(shí)作業(yè),各分層間始終保持相對(duì)固定的距離。

        二、臺(tái)階高度、長(zhǎng)度的確定

        根據(jù)巷道斷面確定臺(tái)階的高度,原則上保證最上的臺(tái)階層掘進(jìn)后滿足施工頂部錨桿的要求。根據(jù)使用工具和錨桿長(zhǎng)度一般將上分層定在2.3~2.8m之間。

        采用正臺(tái)階法施工,爆破后上臺(tái)階倒完矸石進(jìn)行打眼或頂部錨桿施工時(shí),下臺(tái)階進(jìn)行倒矸作業(yè)。臺(tái)階長(zhǎng)度太短,下臺(tái)階倒矸石作業(yè)對(duì)上臺(tái)階工作人員不安全。臺(tái)階長(zhǎng)度太長(zhǎng),上臺(tái)階倒矸作業(yè)時(shí)間長(zhǎng),并且風(fēng)筒距離下臺(tái)階爆破地點(diǎn)太近,放炮容易崩風(fēng)筒。一般選擇臺(tái)階長(zhǎng)度為5~8m。

        三、炮眼布置與施工

        因采用臺(tái)階法施工,上臺(tái)階自由面相對(duì)小,對(duì)爆破效率就會(huì)有影響。所以,上臺(tái)階布置非常關(guān)鍵。通常上臺(tái)階炮眼間距小,槽眼和底眼較深,并采用雙楔形掏槽,拋渣爆破。中間輔助掏槽眼水平角度大,炮眼淺。二圈眼水平角度稍小,炮眼長(zhǎng)度超過(guò)崩落眼200mm。槽眼豎直角度與巷道傾角一致。炮眼間距在400mm左右。采用光面爆破,周邊眼間距在400mm以內(nèi)。

        上臺(tái)階掏槽眼施工要領(lǐng):為了使套槽眼上下在一鉛垂面上,保持同一水平角度,有較好的扇形結(jié)構(gòu)。掏槽眼開(kāi)眼時(shí)捶腿盡量支在同一位置。

        下臺(tái)階根據(jù)臺(tái)階高度分1~3排崩落眼,最上一排眼距離臺(tái)階實(shí)體巖石上口400~600mm。巷道中部因放炮震動(dòng)、上臺(tái)階倒矸時(shí)耙斗扒動(dòng),中間部位實(shí)體巖石較巷道兩邊低,可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況在巷道兩邊多打幾個(gè)炮眼,將最上一排炮眼布置成凹弧形。但最下一排炮眼應(yīng)成同一水平布置。因下臺(tái)階爆破自由面大,爆破效率高,可根據(jù)臺(tái)階實(shí)際長(zhǎng)度確定下臺(tái)階炮眼深度。

        四、爆破特點(diǎn)

        采用串并聯(lián)方式聯(lián)線,上、下臺(tái)階一次爆破。通常采用反向裝藥爆破效率較好。

        五、臨時(shí)支護(hù)

        采用正臺(tái)階法施工,上臺(tái)階高度較低,爆破后虛矸到頂板間距小,不能滿足施工頂板錨桿要求,必須將迎頭虛矸倒走。一般可采用前探梁做臨時(shí)支護(hù),然后施工迎頭霸王樁,倒矸后施工頂部錨桿。

        臨時(shí)支護(hù)材料:根據(jù)巷道尺寸,前探梁用3~5根3.0~3.5m左右的φ25的圓鋼。前探梁穿過(guò)吊環(huán)生根在相應(yīng)的支護(hù)錨桿上。錨桿在施工前就應(yīng)控制好錨桿外露長(zhǎng)度在40mm左右,能滿足吊環(huán)螺栓上牢固。若巷道成型差,支護(hù)錨桿無(wú)法確保掛吊環(huán)和前探梁時(shí),施工專用的生根錨桿。

        前探梁施工注意事項(xiàng):

        1.布置方式:巷道寬度﹥5.0m的,巷道頂板均勻布置5根前探梁;巷道寬度≤5.0m的,巷道頂板均勻布置3根前探梁。前探梁間距800mm(誤差±100mm)。

        2.固定方式:前探梁前端插入迎臉深度不小于200mm,后端用專用吊環(huán)固定在迎頭向后第一排或第二排錨桿(固定在第一排錨桿,前探梁長(zhǎng)度3.0m,固定在第二排錨桿,前探梁長(zhǎng)度3.5m,原則上固定在第二排),后端外露吊環(huán)不小于500mm。

        3.安裝步驟:敲幫問(wèn)頂→插入前探梁→推入網(wǎng)片→固定前探梁。

        4.前探梁不緊貼巖面處,采用長(zhǎng)度適宜的木墊板或木楔剎緊、貼實(shí),并采用雙股12#鐵絲將木墊板綁扎在網(wǎng)片上及超前錨桿前探梁上。

        5.新型前探梁臨時(shí)支護(hù)安設(shè)期間,現(xiàn)場(chǎng)區(qū)隊(duì)管技人員全流程跟班,指導(dǎo)規(guī)范使用,嚴(yán)禁人員進(jìn)入空頂下作業(yè)。

        六、工序安排

        施工工藝:安全檢查(頂板、瓦斯、工程質(zhì)量、探頭位置等)→臨時(shí)噴漿→上、下臺(tái)階打眼→裝藥放炮→上臺(tái)階前探梁臨時(shí)支護(hù)→打上臺(tái)階倒貨錨桿→上臺(tái)階倒矸、清底→打下臺(tái)階倒貨錨桿→頂板支護(hù)、倒下臺(tái)階矸石、刷幫、下臺(tái)階幫部錨網(wǎng)支護(hù)。

        七、臺(tái)階法施工優(yōu)、缺點(diǎn)

        (一)優(yōu)點(diǎn)

        1.上、下臺(tái)階打眼、放炮等工序能平行作業(yè),縮短循環(huán)時(shí)間(下臺(tái)階施工基本不影響上臺(tái)階施工)。

        2.上臺(tái)階高度較低,便于控制打眼質(zhì)量;錘腿水平夾角大,水平推力大,打眼速度快;噴漿距離近,回彈少,質(zhì)量好;不必搭設(shè)腳手架;不必掛設(shè)迎臉?lè)雷o(hù)網(wǎng)。

        3.下臺(tái)階自由面大,爆破效果好;打眼質(zhì)量要求不高。

        4.上臺(tái)階一次打眼較少,不需多部風(fēng)錘同時(shí)施工。便于掏槽眼施工質(zhì)量(多部錘施工,相互影響,控制不好套槽眼角度)。

        5.縮短了工作面高度,減少片幫事故隱患;加快了裝藥聯(lián)線速度。

        (二)缺點(diǎn)

        1.上臺(tái)階炮后不倒矸無(wú)法進(jìn)行頂部支護(hù)。

        2.上、下臺(tái)階均需要清底,增加了底眼拒爆安全隱患。

        3.上臺(tái)階自由面小,不利于爆破進(jìn)尺,要求打眼質(zhì)量高。

        八、結(jié)束語(yǔ)

        實(shí)例介紹

        2222(1)運(yùn)輸順槽車場(chǎng),該巷道凈寬×凈高=6.0×4.5m,錨網(wǎng)噴支護(hù),砂巖。采用臺(tái)階法施工,2.2m釬桿打眼,反向裝藥,循環(huán)進(jìn)尺1.8~2m左右。在施工中,上臺(tái)階4部風(fēng)錘,下臺(tái)階2部風(fēng)錘。掘進(jìn)工序?yàn)椋航唤影啵ò踩珯z查)→上、下臺(tái)階打眼(2小時(shí))→裝藥放炮→上臺(tái)階前探梁臨時(shí)支護(hù)→打上臺(tái)階倒貨錨桿→上臺(tái)階倒矸、清底→打下臺(tái)階倒貨錨桿→頂板支護(hù)、倒下臺(tái)階矸石、刷幫、下臺(tái)階幫部錨網(wǎng)支護(hù)。

        概括

        本文以錨網(wǎng)噴支護(hù)的水平巷道為例,概要闡述了正臺(tái)階施工法。在上山施工中,因炮后矸石自動(dòng)下滑,減少了倒矸時(shí)間。同時(shí)也避免了普通方法施工炮后矸石過(guò)高,不方便打上部眼。所以,上山采用正臺(tái)階施工法更具有優(yōu)越性。在下山施工中,由于臺(tái)階的攔截,能減少上臺(tái)階迎頭積水(上臺(tái)階倒貨時(shí),積水隨矸石倒入下臺(tái)階),方便上臺(tái)階迎頭施工和上臺(tái)階底板控制;又由于下臺(tái)階自由面大,爆破效果好,能解決底板上飄問(wèn)題。

        總結(jié)

        正臺(tái)階施工的清底工作十分關(guān)鍵,只有認(rèn)真清底,底部炮眼嚴(yán)格按照炮眼布置圖施工,才能維持穩(wěn)定的臺(tái)階。另外,因?yàn)檎麄€(gè)上臺(tái)階幾乎沒(méi)虛矸,下臺(tái)階3~5m要清理到實(shí)茬,在施工中必須加強(qiáng)出矸。

        參考文獻(xiàn)

        [1]《煤礦安全規(guī)程》【2016版】。

        [2]《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本要求及評(píng)分方法》【2017版】.煤炭工業(yè)出版社。

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